Gerse Károly

Kazánok

2., javított kiadás

2.2.2. Vízcsöves gőzkazánok

A vízcsöves gőzkazánokat az elgőzölögtető rendszerbeli cirkuláció módja (természetes cirkuláció, kényszerített keringtetés, kényszerített átáramlás), a természetes cirkuláción belül a vízcsövek hajlásszöge (a régebbi besorolás alapján ferde-, meredek csöves, besugárzott tűzterű) alapján osztályozzuk. A hőhasznosító kazánok és az előbbi osztályozásból kilógó különleges kazánok többsége is vízcsöves kivitelben készül.

A vízcsöves gőzkazánok a nagy vízterű kazánokhoz viszonyítva általában nagyobb engedélyezési nyomásra, frissgőz-hőmérsékletre, gőzteljesítményre készülnek, de kis teljesítményű kazánokat akár kényszerátáramlással is építenek vízcsöves kivitelben. Nagyvonalúan általánosítva: a vízcsöves kazánok a nagy vízterű kazánokhoz viszonyítva anyagtakarékos, de munkaigényesebb berendezések, utóbbi ellenére − bizonyos vásárlói igények esetén − a vízcsöves megoldás kisebb teljesítmény esetén is előnyösebb lehet a nagy vízterűnél.

A berendezéseket ipari és erőműi alkalmazási cél szerint is megkülönböztetik, de ez nem jelent alapvető különbséget, hiszen az ilyen berendezéseket igénylő ipari üzemeknél csaknem minden esetben van házi erőmű, amely az üzemi gőzigények gazdaságos kielégítését biztosítja. Így az „erőműi” jelző inkább a lényegesen nagyobb teljesítményre készített, a körfolyamat lehető legjobb hatásfokára és a villamosenergia-rendszer változó igényeitől, értékesítési lehetőségeitől függő üzemvitelre optimalizált berendezésre utal.

Az ipari berendezéseket nagyon sokféle névleges paraméterre (gőznyomás, gőzteljesítmény, gőzhőmérséklet) készítik, de a rendelések gyors teljesíthetősége és a költségek csökkentése érdekében mégis megfigyelhető egyfajta tipizálásra törekvés. Az alapparaméterek rendszerint sorozatot (például gőzteljesítményre: 6, 4, 8, 10, 12,5, 20, 25, 40, 64, 80, 100, 125 t/h, engedélyezési nyomásra: 20, 25, 32, 40, 64, 80, 100, 125 bar, gőzhőmérsékletre: 320, 350, 380, 420, 450, 480, 500, 520 °C) követnek.

Erőműi alkalmazások estén 135 bar gőznyomáshoz 535–545 °C, 165 bar gőznyomáshoz 535–565 °C, efölötti gőznyomások esetén a szerkezeti anyagok által megengedett 550–700 °C gőzhőmérséklet alkalmazása szokásos. A gőzteljesítményt a gőzturbina névleges teljesítményéhez, a körfolyamat paraméterei (hatásfok, önfogyasztások, tápvízhőmérséklet) határozzák meg. Míg az ipari kazánok (legalább részegységeik) a vásárlói igények gyors, jó minőségű, versenyképes árú kielégítése érdekében sorozatban gyártott berendezéseknek tekinthetők, addig az erőműi kazánok, még azonos tüzelőanyag-minőség, paraméterek esetén is inkább egyedi gyártmánynak számítanak. Utóbbiaknál a körfolyamat hatásfokának javítása érdekében a füstgázok minél kisebb hőmérsékletre történő lehűtésére már nem a kazánhoz tartozó, a gőz körfolyamatba integrált (a korrózió elkerülésére leginkább) műanyag hőcserélőket is alkalmaznak.

Az előbbieknél kevesebb gyártmányra, így nagyobb hatékonyságra való törekvés is megfigyelhető. A ГOCT 3618-69 számú, orosz szabvány például csak a 35 bar/435 °C, 90 bar/535 °C, 130 bar/565 °C, 240 bar/560 °C paramétersorozatot határozta meg.

Vízcsöves kazánokat mindenféle tüzelőanyagra, tüzelési módra készítenek:

Különféle szenekre, rostély-, szénpor- és fluidtüzeléssel, utóbbiak tűztér-kialakítása, kazánszélessége nincs a rostélyméretekhez kötve.
Fűtőolaj-, földgáztüzelésre.
Biomassza-hasznosításra, rostély-, fluidtüzeléssel.
Maradék anyagok (például papírgyári lúg) hasznosítására.
Hőhasznosító kazánként gázzal hűtött atomreaktoroknál, gázturbinák után, technológiai folyamatok hulladékhőjének hasznosítására.

A berendezések kialakítása a tüzelőanyagtól, tüzelési módtól, nyomástól, alkalmazási céltól függően nagyon sokféle lehet. A következőkben néhány jellegzetes, ma is üzemben lévő vagy gyártott elrendezést vázolunk.

Tartalomjegyzék

Kiadó: Akadémiai Kiadó

Online megjelenés éve: 2020

ISBN: 978 963 454 492 0

Műszaki tudományok BME GPK tankönyvek

Háztartásokban, ipari üzemekben, erőművekben széleskörűen alkalmaznak tüzelőanyag elégetésével vagy más módon bevezetett hőmennyiség hőhordozó közeggel történő hasznosítására szolgáló berendezéseket: kazánokat. A könyv ezek tervezésének, üzemeltetésének, vizsgálatának szerteágazó konstrukciós, hőtechnikai, áramlástani, szilárdságtani, vegyészeti és más ismereteit foglalja össze, az egyetemi oktatásban és a gyakorlati életben is hasznosítható módon. Az elméletet élő gyakorlattal ötvözve elsősorban erőműi, ipari, távhőszolgáltató kazánokkal foglalkozik, de a folyamatokra, szerkezeti kialakításra, gyakorlati viselkedésre vonatkozó utalások kisebb berendezéseknél is alkalmazhatók.

Hivatkozás: https://mersz.hu/gerse-kazanok//

BibTeX EndNote Mendeley Zotero